Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- elektronische_schaltungstechnik:8_weiterfuehrendes [2020/04/20 01:59]
tfischer
+++ elektronische_schaltungstechnik:8_weiterfuehrendes [2021/05/09 11:15] (aktuell)
@@ Zeile 8: / Zeile 8: @@
 </WRAP>
-=== Sperrschicht Feldeffekt-Transistor (JFET) ===
+===== Sperrschicht Feldeffekt-Transistor (JFET) =====
 Der Aufbau des Sperrschicht Feldeffekt-Transistor (englisch **Junction Field Effect Transistor: JFET)** ähnelt auf dem ersten Blick dem Bipolartransitor. In <imgref pic3> ist in den einzelnen Bildern (1)...(3) die Schichtung eines n-Kanal (englisch n-Channel) JFETs und oben links das Schaltsymbol dargestellt. Im Gegensatz zum pnp-Bipolartransitor werden hier aber die p-dotierten Schichten gemeinsam mit Spannung versorgt und die n-dotierte Schicht quer durchflossen.
@@ Zeile 29: / Zeile 29: @@
 <WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+17+0.0001+0.17188692582893286+56+1+50%0Aw+-656+208+-656+256+0%0Ax+-584+265+-564+268+4+40+%E2%86%93%0Ax+-635+261+-609+264+4+18+GS%0Ax+-647+255+-582+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq0V%0Aw+-560+272+-560+288+0%0A181+-560+128+-560+176+0+263523.42054887675+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-560+224+-560+272+0%0Ax+-634+183+-622+186+4+18+R%0Aw+-656+304+-560+304+0%0Av+-656+304+-656+256+0+0+40+0+0+0.576+0.5%0Aw+-560+304+-560+288+0%0Ar+-656+208+-592+208+0+1000%0AR+-752+160+-752+128+0+0+80+10+0+0+0.5%0Ag+-560+304+-560+320+0%0Aj+-592+208+-560+208+32+-4+0.00125%0Aw+-560+176+-560+192+0%0Ax+-622+192+-608+195+4+18+G%0Ax+-624+363+-595+366+4+24+(1)%0Ax+-432+363+-403+366+4+24+(2)%0Ax+-240+363+-198+366+4+24+(3a)%0A207+-560+128+-560+112+4+VDD%0A207+-736+192+-736+208+4+VDD%0AS+-736+192+-736+160+0+0+false+0+2%0AR+-720+160+-720+128+0+0+80+-10+0+0+0.5%0Ax+-593+201+-579+204+4+18+G%0Ax+-550+233+-538+236+4+18+S%0Ax+-550+200+-538+203+4+18+D%0Ax+-358+200+-346+203+4+18+D%0Ax+-358+233+-346+236+4+18+S%0Ax+-401+201+-387+204+4+18+G%0A207+-368+128+-368+112+4+VDD%0Ax+-430+192+-416+195+4+18+G%0Aw+-368+176+-368+192+0%0Aj+-400+208+-368+208+32+-4+0.00125%0Ag+-368+304+-368+320+0%0Ar+-464+208+-400+208+0+1000%0Aw+-368+304+-368+288+0%0Av+-464+304+-464+256+0+0+40+-3+0+0.576+0.5%0Aw+-464+304+-368+304+0%0Ax+-442+183+-430+186+4+18+R%0Aw+-368+224+-368+272+0%0A181+-368+128+-368+176+0+1423.5035868843697+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-368+272+-368+288+0%0Ax+-455+255+-384+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-3V%0Ax+-443+261+-417+264+4+18+GS%0Ax+-387+265+-367+268+4+40+%E2%86%93%0Aw+-464+208+-464+256+0%0Ax+-166+200+-154+203+4+18+D%0Ax+-166+233+-154+236+4+18+S%0Ax+-209+201+-195+204+4+18+G%0A207+-176+128+-176+112+4+VDD%0Ax+-238+192+-224+195+4+18+G%0Aw+-176+176+-176+192+0%0Aj+-208+208+-176+208+32+-4+0.00125%0Ag+-176+304+-176+320+0%0Ar+-272+208+-208+208+0+1000%0Aw+-176+304+-176+288+0%0Av+-272+304+-272+256+0+0+40+-5+0+0.576+0.5%0Aw+-272+304+-176+304+0%0Ax+-250+183+-238+186+4+18+R%0Aw+-176+224+-176+272+0%0A181+-176+128+-176+176+0+300.00000181352283+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-176+272+-176+288+0%0Ax+-263+255+-192+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-5V%0Ax+-251+261+-225+264+4+18+GS%0Ax+-197+264+-177+267+4+40+%E2%86%93%0Aw+-272+208+-272+256+0%0Aw+32+224+16+224+0%0Aw+32+192+16+192+0%0Ad+32+224+32+192+2+default%0Aw+-80+208+-80+256+0%0Ax+-5+264+15+267+4+40+%E2%86%93%0Ax+-59+261+-33+264+4+18+GS%0Ax+-71+255+0+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-5V%0Aw+16+272+16+288+0%0A181+16+128+16+176+0+300.0000133615205+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+16+224+16+272+0%0Ax+-58+183+-46+186+4+18+R%0Aw+-80+304+16+304+0%0Av+-80+304+-80+256+0+0+40+-5+0+0.576+0.5%0Aw+16+304+16+288+0%0Ar+-80+208+-16+208+0+1000%0Ag+16+304+16+320+0%0Aj+-16+208+16+208+32+-4+0.00125%0Aw+16+176+16+192+0%0Ax+-46+192+-32+195+4+18+G%0A207+16+128+16+112+4+VDD%0Ax+-17+201+-3+204+4+18+G%0Ax+-48+363+-6+366+4+24+(3b)%0A 700,300 noborder}}
 </WRAP>
+~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~
+===== Digital-Analog-Wander (DAC) =====
+<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.00019999999999999998+0.23009758908928252+55+5+50%0Aa+352+176+416+176+8+15+-15+1000000+0.000010000224972250687+0+100000%0Ag+480+192+480+208+0%0Ar+352+112+416+112+0+1600.1000000000001%0Aw+416+112+416+176+0%0A368+576+112+640+112+0+0%0Ar+288+160+352+160+0+8000%0Ar+288+112+352+112+0+4000%0Aw+352+144+352+160+0%0Ar+288+64+352+64+0+2000%0Ar+288+16+352+16+0+1000%0Aw+352+112+352+144+0%0Aw+352+64+352+16+0%0AL+288+160+176+160+0+1+false+5+0%0AL+272+112+176+112+0+0+false+5+0%0AL+256+64+176+64+0+0+false+5+0%0AL+240+16+176+16+0+0+false+5+0%0Aw+352+112+352+64+0%0A197+368+-192+384+-208+0%0A157+496+-192+512+-208+0+7+0+0%0Aw+496+-64+560+-64+0%0Aw+496+-32+592+-32+0%0Aw+592+-32+592+-64+0%0Aw+496+0+624+0+0%0Aw+624+0+624+-64+0%0Aw+288+160+288+-96+0%0Aw+368+-96+288+-96+0%0Aw+368+-128+272+-128+0%0Aw+272+-128+272+112+0%0Aw+272+112+288+112+0%0Aw+256+64+288+64+0%0Aw+256+64+256+-160+0%0Aw+256+-160+368+-160+0%0Aw+240+16+288+16+0%0Aw+240+16+240+-192+0%0Aw+240+-192+368+-192+0%0Aa+512+176+576+176+8+15+-15+1000000+-0.000010000024971751254+0+100000%0Ag+320+192+320+208+0%0Ar+512+112+576+112+0+10000%0Aw+576+176+576+112+0%0Aw+512+160+512+112+0%0Ar+448+112+512+112+0+10000%0Aw+320+192+352+192+0%0Aw+480+192+512+192+0%0Aw+416+112+448+112+0%0Ab+448+64+605+230+0%0A38+5+0+1000+20000+R1%0A38+6+0+1000+20000+R2%0A38+8+0+1000+20000+R3%0A38+9+0+1000+20000+R4%0A 600,600 noborder}}
+</WRAP>
+Im Kapitel 3 wurde in [[3_grundschaltungen_i#aufgaben|Aufgabe 3.5.3]] ein Digital-Analog Wandler beschrieben. Die dort beschriebene R-2R-Leiter ermöglicht als integrierter Schaltkreis einen reinen digitalen Wert als analoge Spannung auszugeben. In der Simulation rechts ist eine vereinfachte Version zu sehen. Die vereinfachte Version benötigt aber viele sehr genau abgestimmte Widerstände. Im Gegensatz dazu sind bei der R-2R-Leiter nur 2 Widerstandswerte notwendig und dies ist mikrosystemtechnisch leichter herzustellen.
+~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~
+===== Zeitbereich - Frequenzbereich =====
+=== beliebige periodische Signale ===
+<WRAP right><imgcaption pic5|Überlagerung von sinusförmigen Schwingungen>
+{{elektronische_schaltungstechnik:fourier_transform_time_and_frequency_domains.gif}}
+</imgcaption> </WRAP>
+Im vorherigen Kapitel wurde bereits eine sinusförmige Eingangsspannung zur Analyse herangezogen. Wie wirken die Filter Hier soll nun nochmals kurz ein Fokus darauf gelegt werden.
+In <imgref pic5> ist zu sehen, dass ein Rechtecksignal durch mehrere sinusförmige Signale angenähert werden kann. Werden von diesen Signalen die Amplituden über die Frequenz aufgetragen, so erhält man ein Abbild des Signals im Frequenzbereich. Diese Umwandlung geschieht rechnerisch über die [[https://de.wikipedia.org/wiki/Fourier-Transformation|Fouriertransformation]] und wird in weiterführenden Fächern, wie Regelungstechnik, Signale und Systeme und Digitale Signalverarbeitung ausführlich behandelt.
+Für sehr schnelle Änderungen werden hochfrequente Anteile benötigt.
+Bereits beim [[4_grundschaltungen_ii#umkehraddierer|Umkehraddierer]] wurde ersichtlich, dass aus mehreren sinusförmigen Spannungen ein periodisches Sägezahnsignal zusammengesetzt werden kann.
+~~PAGEBREAK~~ ~~CLEARFIX~~
+<WRAP right><imgcaption pic6|Überlagerung von sinusförmigen Schwingungen>
+{{elektronische_schaltungstechnik:fourier_series_square_wave_circles_animation.gif}}
+</imgcaption> </WRAP>
+<WRAP right><imgcaption pic7|Annäherung an ein beliebiges Signal>
+{{elektronische_schaltungstechnik:example_of_fourier_convergence.gif}}
+</imgcaption> </WRAP>
+Aus den Sinus
+Das englische Video [[https://www.youtube.com/watch?v=r6sGWTCMz2k|But what is a Fourier series?]] erklärt anschaulich, wie selbst Vektorbilder über die Überlagerung von Sinusfunktionen generiert werden können.